[发明专利]逆向拦截冷却法制冷系统

说明书

本发明公开了一种逆向拦截冷却法制冷系统，包括压缩机、冷凝器、节流器、内蒸发器和逆向热拦截器，压缩机、冷凝器、节流器、内蒸发器通过管道串联成循环回路，逆向热拦截器内设有液态冷媒流道和气态冷媒流道，液态冷媒流道的入口端通过管道与冷凝器的出口端相连，液态冷媒流道的出口端通过管道与节流器的入口端相连，气态冷媒流道的入口端通过管道与内蒸发器的出口端相连，气态冷媒流道的出口端通过管道与压缩机的入口端相连，逆向热拦截器用于对流经液态冷媒流道的液态冷媒和流经气态冷媒流道的气态冷媒进行热交换。本发明解决了现有制冷系统的冷凝器散热效果差、冷媒液化不良而引起的制冷效果差、压缩机超负荷运行的问题。

技术领域

本发明涉及制冷系统技术领域，具体涉及一种逆向拦截冷却法制冷系统。

背景技术

制冷系统被越来越广泛应用。包括家用空调、中央空调、汽车空调、冰箱、冷柜、制冰机、海鲜池、冷库等。然而，传统制冷系统的冷凝器有风冷冷却式和水冷冷却式两种方式，其中风冷冷却式的空气导热性能较差，成本较低，水冷冷却式的水导热性能虽然比空气好，但成本较高，且水冷冷却式常采用循环水冷却，循环水被加热后反而降温困难。因此，无论是风冷冷却式还是水冷冷却式，都受外部气温影响较大，温度不可调、不可控，在高温的季节存在散热差、压缩机处在工况异常边缘运行，负荷大，噪音高，制冷效率低，耗电大，压缩机故障频发，寿命短，维修成本高。

下面以家用定频分体式空调为例，说明传统制冷系统的结构和工作原理，家用定频分体式空调通常采用风冷冷却，其结构如图1所示，其由内机和外机组成，空调运行时，压缩机100将冷媒压缩进入冷凝器200，在冷凝器200管道内，冷媒在气态转化成液态的过程中释放热量，室外风机带动空气以风冷的方式将热量散发到空气中，然后液态冷媒通过节流器300进入蒸发器400蒸发吸热，室内风机带动室内的空气循环并与蒸发器400进行换热，进而对室内空气进行降温，然后冷媒再被压缩机100吸入压缩，以此循环。

要使室内降温速度快，在空调运行时，蒸发器400的表面必须要产生一个较低的温度，使蒸发器400的表面与室内空气之间形成一个较大的温差，这要求室外的冷凝器200在单位时间内释放较多的热量。

实际中，在空调运行的时候，冷凝器200连接压缩机100的出口端，即冷凝器200的入口端开始至冷凝器200的出口端的温度客观是递减的。因此，冷凝器200由其入口端到出口端存在高温区段、中温区段、低温区段或更多区段，冷凝器200的入口端温度越高，出口端温度越低，表示冷凝器200散热效率越高。然而，从图1可以看到，传统制冷系统中的冷凝器200并没有分出高温区段、中温区段和低温区段，不分区段自然就没有次序，而且还设置散热翅片将冷凝器200的各个区段紧密连结，这就忽略了热传导规律。热传导规律是：热量总是从高温物体通过介质向低温物体传导，介质导热性能越好，温差越大，则热传导速度越快。传统制冷系统中的冷凝器200不分区段，用散热翅片将整个冷凝器200紧密连结，散热翅片为高导热的金属介质，其导热性能远高于空气，这就导致了冷凝器200高温区段大量的热量通过散热翅片向中、低温区段快速传导，导致高温区段温度快速下降，中低温区段温度快速上升，高温区段温度下降后，和冷凝器200上风口的气流的温差减小了，高温区段与空气间的热传导效率也就下降了，而中、低温区段，特别是低温区段的出口端，由于温度快速上升，温度必定高于冷凝器200上风口的空气温度，纵使冷凝器200管道足够长也是徒劳，无济于事。低温区段来不及降温就将大量的余热通过节流器300被冷媒带入内机蒸发器400，蒸发不良影响蒸发器400对室内热量的吸收。因此，传统的冷凝器200采用散热翅片的设计，由于忽略了热传导规律，不但起了反作用，还增加了成本。衡量冷凝器200的散热效果，就要看冷凝器200出口端的冷媒温度，显然，传统的制冷系统冷凝器200出口端的温度是高于空气温度的，衡量制冷系统的制冷效果，则需要看蒸发器400上、下风口的温差，传统空调蒸发器400上、下风口温差通常为7℃。